【正文】 器才能進行通信，中心節(jié)點肩負著所有數據接收和轉發(fā)的任務，數據路由只有唯一路徑，中心節(jié)點可能成為整個網絡的瓶頸。 3） ZigBee的網絡拓撲 [1,2] ZigBee的網絡拓撲結構可分為三種：星型網絡、樹型網絡、網型網絡。 尋址方式分為單播和廣播兩種類型。 16位網絡地址稱為短地址，用來在網絡中標識該設備和發(fā)送數據。它是網絡的核心，負責建立一個網絡，將其它節(jié)點加入網絡并分 配地江蘇大學本科畢業(yè)設計 4 址，提供信息路由安全管理和其他服務。作為網絡的終端節(jié)點，只能和 FFD節(jié)點通信， RFD節(jié)點之間不能相互通信，軟硬件實現(xiàn)相對比較簡單。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們之間的通信效率非常高，這些數據可以進入計算機用于分析或是被另外一種無線技術收集 [1]。通過電極引出線用外部電路測量傳感器輸出電流的大小，便可檢測出一氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測量范圍。 但是由于在兩個電極上發(fā)生的反應都會使電極極化這使得極間電位難以維持恒定，因而也限制了對一氧化碳濃度可檢測的范圍。其化學反應式為： O2+4H++4e2H2O。 第五章 是結論與展望，對本次設計進行了總結，突出了該設計的獨特之處，積極對未來工作的展望。 論文組織 第一章 緒論，首先介紹了該課題的研究背景，詳細說明研究的目的以及具有的意義，簡了論文的主要內容與組織結構。我們要保護我們的生存環(huán)境，為我們的后代著想，而絕對不能為了眼前的利益以破壞環(huán)境為代價。 節(jié)能減排指的是減少能源浪費和降低廢氣排放。據有關部門估算，這 3個自治區(qū)潛在燃燒面積多達 720 平方公里，燃燒的煤火每年破壞煤炭資源多達2 億噸，燃燒時排放出大量的有毒有害氣體嚴重地污染了大氣環(huán)境，在對流層會形成大范圍的酸雨，并可能破壞臭氧層， 給當地的自然環(huán)境和人民生活帶來很大的威脅。 T40 單氣體檢測儀，使用普通 5 號電池，容易更換，翻蓋標定罩，美國專利，標定簡便，重量輕、體積小，獲得中國煤安 MA 認證，超大 LCD 液晶顯示屏能清晰 的讀出氣體濃度、種類、峰值和高、低濃度報警水平，可檢測 HS 或 CO。日本費加羅公司發(fā)明的 TGS 系列半導體式氣體傳感器優(yōu)良的長期穩(wěn)定性和可靠性以在全世界獲得廣泛確認。它采用高性能進口電化學 原理的氣體傳感器7E/F(英國 CITY)，在整個硬件軟件設計中，采取多種抗干擾措施，滿足國家相關標準的電磁兼容要求，具有性能穩(wěn)定、測量精度高、響應速度快、故障自檢、結構堅固、易使用易維護等特點。該系統(tǒng)通過在房屋內安裝監(jiān)控探測器 和無線傳輸模塊 3萬只，對空氣中的一氧化碳濃度進行24 小時實時監(jiān)控。山東省科學院于 2021 年 10 月啟動了關于無線傳感器網絡節(jié)點操作系統(tǒng)的研究；煤炭科學研究總院重慶研究 院研發(fā)的 GTH500(B)型一氧化碳傳感器。 論文對所設計的層次型無線傳感器網絡進行了實驗，對實驗結果進行了分析。 (5)在 IRM環(huán)境下，完成基于節(jié)點軟件設計，實現(xiàn)了相應等功能。 以煤田火區(qū)一氧化碳氣體檢測為背景，設計實現(xiàn)基于 ZigBee氣體濃度監(jiān)測系統(tǒng)，主要工作有以下方面 : (l)研究了 ZigBee協(xié)議標準，以及協(xié)議框架。江蘇大學本科畢業(yè)設計 無線傳感器網絡一氧化碳氣體監(jiān)測節(jié)點設計 專業(yè)班級： 通信工程（ 1）班 學生姓名： 指導教師： 職稱：教授 摘要 為了隨時了解煤礦的空氣質量狀況，設計了一種基于無線傳感器網絡一氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)。 ZigBee 技術是近幾年興起的一種短距離無線通信標準，在無線傳感器網絡有自身獨特的優(yōu)勢，因此基于 ZigBee 的氣體濃度監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。 (4)研究了 ZigBee精簡協(xié)議棧，完成終端節(jié)點 及協(xié)調器應用程序。 此外，論文還設計了傳感器網絡節(jié)點的硬件電路：包括無線收發(fā)模塊和擴展模塊。 of the over all structure of the Gas Density Monitoring system and work topology depe nd on specific environmental of smelter. the main chiP and development Platform,Pleted the hard ware design of the terminal n ode, realized the AD converter module,a wireless sendingModule,power supply module. the reduced ZigBee stack,plete the design of software of the terminal nodes and coor dinator. the software of PC一 monitoring,which had some functions such as serial port settings, threshold value settings,data base proeessing,dynamic chart s and so on,based on MFC in d evelopment environment. the concentration of gas monitoring system and gave the results. The system had met the basic design goal and reflected ZigBee technology own Unique superiority when it was applied in monitoring area through the design and test of the concentration gas of monitoring system base ZigBee. In addition to this， the circuit for the node was designed:including wireless module and expanding module. The experiment was carded out and the experimental results were also results show that the designing has reached the expected work could form the topology configuration successfully and the data Can be transmitted in the light of the routing mechanism designed. Key words： wireless sensor works； GPRS； carbon monoxide； monitoring system； ZigBee； 江蘇大學本科畢業(yè)設計 目錄 第一章 緒論 ................................................................. 1 研究背景 ............................................................ 1 研究目的 與意義 ...................................................... 2 研究內容 ............................................................ 2 論文介紹 ....................................................... 2 論文組織 ....................................................... 2 第二章 氣體檢測總體方案 ..................................................... 3 氣體檢測原理 ........................................................ 3 一氧化碳傳感器工作原理 ......................................... 3 ZigBee 技術 .................................................... 3 無線傳感器網絡的相關技 術 ....................................... 7 系統(tǒng)整體結構設計 .................................................... 8 相關要求 ....................................................... 8 系統(tǒng)總體設計 ................................................... 8 第三章 氣體檢測節(jié)點的硬件設計 .............................................. 10 節(jié)點組成 ........................................................... 10 節(jié)點的硬件設計 ..................................................... 10 傳感器節(jié)點硬件設計 ............................................ 10 匯聚節(jié)點硬件設計 .............................................. 15 第四章 氣體檢測節(jié)點軟件設計 ................................................ 17 軟件結構圖 ......................................................... 17 模塊的軟件設計 ..................................................... 17 數據采集模塊 .................................................. 17 數據發(fā)送到匯聚節(jié)點 ............................................ 19 匯聚節(jié)點對數據的接收 .......................................... 20 傳感器節(jié)點的軟件設計 .......................................... 21 匯聚節(jié)點軟件設計 .............................................. 22 第五章 結論與展望 .......................................................... 25 總結 ............................................................... 25 展望 ............................................................... 25 參考文獻： ................................................................. 26 致 謝 .................................................................... 27 江蘇大學本科畢業(yè)設計 1 第一章 緒論 研究背景 國內無線傳感器網絡的研究歷程及發(fā)展趨勢我國現(xiàn)代意義的無線傳感器網絡及其應用研究首次正式出現(xiàn)于 1999 年中國科學院《知識創(chuàng)新工程試點領域方向研究》的“信息與自動化領域研究報告”中，作為該領域提出的五個重大項目之一。北京市朝陽區(qū)一氧化碳預警系統(tǒng)是國內氣體傳感器檢測氣體的一個物聯(lián)網的特例。該檢測儀主要用于監(jiān)測煤礦井下環(huán)境氣體中一氧化碳的濃度，能在具有瓦斯或煤塵爆炸等危險惡劣的環(huán)境中對煤的自燃等各種內、外因造成的火災實現(xiàn)就地監(jiān)測和遙測?，F(xiàn)在的氣體檢測儀多集中于氣體傳感器陣列電子鼻系統(tǒng)，可檢測多種氣體。 M40?M 煤礦專用 4氣體檢